Tech

แบคทีเรียสามารถใช้เก็บพลังงานเชื้อเพลิงชีวภาพได้

ระบบขนาดใหญ่ที่คุ้มค่า เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เป็นสิ่งจำเป็นในการจัดเก็บและดึงพลังงานหมุนเวียนกลับมา ปัจจุบันยังไม่มีวิธีการจัดเก็บพลังงานสีเขียวอย่างยั่งยืน เนื่องจากแบตเตอรี่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม นี่เป็นปัญหาใหญ่

Cornell วิศวกรชีวภาพ Buz Barstow, Ph.D. ’09 ได้เสนอวิธีแก้ปัญหานี้: แบคทีเรียที่เรียกว่า Shewanella oneidensis.

Shewanella oneidensis เป็นแบคทีเรียที่นำอิเล็กตรอนเข้าสู่การเผาผลาญ มันใช้พลังงานเพื่อสร้างสารตั้งต้นที่จำเป็นสำหรับ ‘การตรึง’ คาร์บอน ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อพืชหรือสิ่งมีชีวิตนำคาร์บอนจาก CO2 ไปเติมลงในโมเลกุลอินทรีย์ ซึ่งมักจะเป็นน้ำตาล

บาร์สโตว์กำลังทำงานอยู่ เกี่ยวกับวิศวกรรมแบคทีเรียใหม่ที่ก้าวไปอีกขั้นโดยใช้โมเลกุลสารตั้งต้นเหล่านั้นเพื่อสร้างโมเลกุลอินทรีย์ เช่น เชื้อเพลิงชีวภาพ

นี่เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ได้อธิบายกลไกในชีวาเนลลาที่ช่วยให้ จุลินทรีย์ที่จะนำพลังงานเข้าสู่ระบบของมันเพื่อใช้ในการเผาผลาญของมัน

การใช้เทคนิคที่เรียกว่าซูโดกุที่น่าพิศวง นักวิทยาศาสตร์ได้ยับยั้งยีนทีละตัวเพื่อบอกหน้าที่ของพวกมัน

บาร์สโตว์กล่าวว่า “เราพบว่ายีนจำนวนมากที่เรารู้อยู่แล้วเกี่ยวกับการนำอิเลคตรอนออกจากเซลล์ มีส่วนในการรับอิเล็กตรอนด้วย จากนั้นเราก็พบชุดใหม่นี้ ของยีนที่ไม่มีใครเคยเห็นมาก่อนซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นในการรับอิเล็กตรอนเข้าสู่เซลล์”

นักวิทยาศาสตร์จึงระบุเส้นทางที่ยีนเหล่านี้ ช่วยอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนไปสู่การเผาผลาญของ Shewanella

เส้นทางนี้จะแปลงคาร์บอนไดออกไซด์เป็นน้ำตาลและเชื้อเพลิงชีวภาพในที่สุด เส้นทางเดียวกันนี้สามารถขยายขนาดขึ้นและใช้งานได้ง่าย

จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้ระบุยีนที่คล้ายคลึงกันในแบคทีเรียหลายสกุล พวกเขาสงสัยว่าก่อนสิ่งมีชีวิตบนโลกมีการสังเคราะห์ด้วยแสง แบคทีเรียอาจใช้เส้นทางที่คล้ายกันซึ่งใช้อิเล็กตรอนจากเหล็กออกซิไดซ์เพื่อดึงคาร์บอนจากคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อใช้ในการผลิตน้ำตาล

บาร์สโตว์กล่าวว่า “เมื่อเราสร้างจุลชีพที่กินอิเลคตรอน ซึ่งเรากำลังทำอยู่ตอนนี้ มันจะรวมยีนเหล่านั้นเข้าไปด้วย”

การอ้างอิงวารสาร:
  1. Rowe, AR, Salimijazi, F. , Trutschel, L. , et al. การระบุเส้นทางการรับอิเล็กตรอนใน Shewanella oneidensis คอมมูนิตี้ ไบโอล 4, 957 (2021). ดอย: 10.1038/s42003-021-02454-x

    • ตรัง chủ
    • ธุรกิจ
    • อาหาร

    ไลฟ์สไตล์

เทค

  • การตลาดดิจิทัล (Digital การตลาด)
    • Back to top button